[发明专利]一种锂离子的电池衰减估算方法

说明书

本发明提供一种锂离子的电池衰减估算方法，包括以下步骤：通过戴维南等效模型获取锂离子电池外特性变化，并进行外特性建模；辨识外特性模型的参数，通过离散化获取辨识后的电压离散数学模型，在simulink环境中构建数学模型；所述数学模型基于对多组辨识参数进行数据拟合，得到各参数随时间变化的方程及曲线；所述参数包括开路电压值；根据所述数学模型并通过将不同的开路电压值与对应实际标称电压值进行作差，获得不同荷电状态区间内的电压衰减率；根据所述电压衰减率估算获得电池的衰减。本发明的方法可对于电池衰减估算更为精确。

技术领域

本发明涉及新能源电池技术领域，特别是涉及一种锂离子的电池衰减估算 方法。

背景技术

锂电池作为电动汽车最关键，也是成本占比最高的部件，能够准确预测和 评估电池寿命衰减程度越来越重要。准确的寿命评估一方面可以提高车辆性能 和用户体验，另一方面在商业上如何最优配置备件比例，计算资产残值也需要 电池寿命衰减分析作为参考。

目前研究锂电池衰减一般会从三个维度去分析，首先是从电池内部电化学 反应的角度去分析整个衰减过程是如何演化的。其次是在实验室对电池进行不 同的工况试验，通过对电池电压、内阻等外特性变化来分析。还有就是通过收 集大量在车辆端实际运行的数据，再利用机器学习技术来分析。

目前的电池估算方法精确度不高。

发明内容

基于此，本发明提供一种锂离子的电池衰减估算方法，可以更精确的估算 电池衰减情况。

为实现上述目的，本发明采用如下的技术方案：

一种锂离子的电池衰减估算方法，包括以下步骤：

通过戴维南等效模型获取锂离子电池外特性变化，并进行外特性建模；

辨识外特性模型的参数，通过离散化获取辨识后的电压离散数学模型，在simulink环境中构建数学模型；所述数学模型基于对多组辨识参数进行数据拟 合，得到各参数随时间变化的方程及曲线；所述参数包括开路电压值；

根据所述数学模型并通过将不同的开路电压值与对应实际标称电压值进行 作差，获得不同荷电状态区间内的电压衰减率；

根据所述电压衰减率估算获得电池的衰减。

作为上述方案的进一步改进为：

所述根据所述数学模型并通过将不同的开路电压值与对应实际标称电压值 进行作差，计算不同荷电状态区间内的电压衰减率的步骤包括：

根据所述数学模型并通过将不同的开路电压值与对应实际标称电压值通过 计算公式计算电压衰减率；所述计算公式如下：

θ_x＝(Ex-E₀)/E₀*100％

其中：θ_x表示当次计算所得电压衰减率；Ex表示当次开路电压值；E₀表示 实际标称电压。

上述方案中，优选地，所述通过戴维南等效模型获取锂离子电池外特性变 化的步骤包括：

通过戴维南等效模型端电压计算公式获取锂离子电池外特性变化；其中端 电压计算公式为：

U＝E-I*R₀-Uc*e-1/τ，τ＝R₁*C

其中：E为理想电压源，表征电池开路电压；U为端电压；R₀代表电池内阻； R₁为一阶RC中的电阻；C为一阶RC中的极化电容；I为流过该模型的电流。

上述方案中，优选地，所述辨识外特性模型的参数的步骤之前还包括：